BIOS

BIOS, (Basic Input/Output System) (Temel Giriş-Çıkış Sistemi). EPROM adı verilen bir yonga üzerinde ROM (read-only memory) biçiminde yer alan bir tür yazılımdır. Bilgisayar açıldığı anda işlemciye tüm diğer donanımları sırasıyla tanıtır. Donanımların temel iletişim protokollerini belirler. İşletim sisteminin başlangıç öğelerinin herhangi bir sürücüden (hard disk sürücüsü, CD-ROM vb.) yüklenmesini sağlar. İşletim sistemi çalışırken donanım ve işletim sistemi arasındaki ilişkileri düzenler.

Çalışması
Basic Input/Output System (temel giriş çıkış sistemi)ın kısaltması olarak okunan BIOS, işletim sistemiyle donanım arasındaki bütün bağımsız sürücü programlarını yönetir. Donanım üreticileri, sürücüleri her işletim sistemine özgü olarak verir. İşletim sistemleri farklı yapılardaki PC’lerde çalışabilir (Windows Mac'te, Mac Windows'ta), ancak farklı donanımları işletim sistemine tanıtan BIOS’dur. Bellekte çalışan bir arabirimdir, işletim sistemi ile donanım arasındaki sürücülerin toplamını içeren yazılımdır. Bir kısmı ROM denilen bellek çiplerine yüklüdür. BIOS’un üç kaynağı vardır:
Anakarttaki ROM (read only memory: salt okunur bellek) çipi: klavye, disket sürücü, sabit sürücü, seri port ve paralel portların sürücüleri),
Adaptör kartındaki ROM,
Diskten yüklenen sürücüler.

Anakarttaki BIOS sistemi çalıştıran ilk sürücü yazılımıdır. BIOS bütün sürücüleri içermez, birçok ek kart takıldığında bunların içindeki ROM'un kodunu okuyarak işletim sistemi açılmadan önce sürücüyü yükler.
BIOS’la CMOS (complementary metal oxide semiconductor) RAM karıştırılmamalıdır. (1) Anakart BIOS'u bir çipte sabittir. CMOS RAM denilen ve pille çalışan ve anakartta ayrıca bulunan RTC/NVRAM (gerçek zamanlı saat/kalıcı bellek: REAL TİME CLOCK/NONVOLATİLE MEMORY) sayısal bir saat çipidir.

"BIOS setup"'a girmek için PC’yi açtıktan sonra ekranda ilk görünen ve belleği saydıran ve BIOS bilgisini görüntüleyen ekrandayken F takımından bir tuşa basıldığında "BIOS setup"'a girilir. Burada fabrika ayarları önceden kuruludur, bu ayarlar değiştirilirse, değişiklik CMOS RAM'a işlenir ve her açılışta BIOS bu bilgileri okuyarak açılışı yönlendirir. BIOS şu işlevlere sahiptir:
Bütün anakartlarda ROM BIOS yazılımı yüklü bir çip vardır, ilk açılışta POST (power on self test) ekrana gelir: işlemci, bellek, çip seti, video adaptörü, disk denetleyicileri, disk sürücüleri, klavye temel bileşenlerinin test edilmesidir. Sürücü yükleme hataları burada belli olur. Mesela MBR'de hata varsa, DISK BOOT FAILURE, açılış sektörünü bulamadım diye uyarır.
BIOS Setup: Sistem ayarları ekranıdır.
Açılış yükleyicisi: Disk sürücüleri okuyan ve geçerli bir ana açılış sektörüne bağlanan yükleyici. Bu sektörde işletim sisteminin temel dosyaları bulunur. İşletim sistemleri, açılış yükleyicisindeki temel dosyaları genellikle MBR’ye yazarlar. Linux’un açılış yükleyicisi olarak kullandığı programlardan GRUB, başka platformların açılış yükleyicisini de okutabilir. Salt okunurdur yani üzerine yazılamaz, ROM kalıcı belleği, güç kesilse bile silinmez, açılış yönergelerini depolar. Sıkça sanıldığı gibi ROM VE RAM zıt anlamlı değildir (2).Ekran sürücüleri diskten yüklenmez, ROM’dadır, çünkü PC açılırken sürücüler yüklenmemişse ekran görünmez, klavye çalışmaz ve hiçbir sisteme girilemez.
ROM çipleri dört çeşittir:
ROM (salt okunur), PROM, (programlanabilir), EPROM (silinebilir), EEPROM (Flash ROM, elektrikle silinebilir).
Son teknikte kullanılan Flash ROM'ların özelliği çipin karttan çıkarılmadan, hatta bilgisayar kasası açılmadan programlanabilmesidir. Güncellenmiş ROM’un anakart üreticisinin sitesinden indirilerek yüklenmesi BIOS terfii için yeterlidir.
AMI, Award, Phoenix gibi büyük BIOS üreticileri tanınmıştır ve birçok OEM bağımsız olarak kendi ROM’larını üretmektedir. (3).

Yazılım Üreticileri
Phoenix Technologies
Award Software (1998'de Phoenix bünyesine katılmıştır.)
Insyde Software
Micro Id research (MRBIOS)
General Software
AMI (American Megatrends)

Bilgisayarın yazılımlarını ve donanımlarını hazır hale getirir. Bu işleme booting denir.
BIOS (Basic Input/Output System; Temel Giriş/Çıkış Sistemi), bilgisayarın ilk açılma işlevini yerine getiren yazılımdır.
BIOS yazılımı bilgisayarda kuruludur ve bilgisayar açılırken bilgisayar tarafından işletilen ilk koddur (“önyükleme bellenimi- boot firmware”). BIOS'un temel işlevi işletim sistemini yüklemek ve başlatmaktır; bilgisayarı diğer donanım ve yazılımların çalışmasına hazır hale getirmektir. Bilgisayar başlatıldığında BIOS'un ilk işi klavye, hard disk, CD/DVD sürücüsü, fare gibi sistem aygıtlarını tanımlamak ve kullanıma hazırlamaktır.

BIOS yazılımı geçici olmayan ROM yongası üzerinde depolanır. Sistemin tamamlayıcı yonga setini oluşturan çeşitli aygıtların işleyişinin bilgisine sahip olması dahil olmak üzere, BIOS yazılımı söz konusu sistemin belirli tipi ile çalışması için özel olarak dizayn edilmiştir. Modern bilgisayar sistemlerinde, BIOS yonga içeriği BIOS yazılımının yükseltilmesine izin verecek şekilde yeniden yazılabilir.

Ayrıca BIOS kullanıcının anakart ile ilgili sıkıntılarını ya da isteklerini giderebileceği merkez olarak tanımlanabilir. Örneğin bilgisayarınızı istediğiniz bir zamanda açtırmak, CPU sıcaklığını kontrol etmek, anakart üzerinde bulunan onboard olarak isimlendirilen birimlerin kapatılması ya da aktifleştirilmesi vb. işlemlerin yapılması için kullanıcılara esneklik kazandıran bir yönetim birimidir ve her zaman yeni teknolojiler karşısında güncellenebilir. Tabi gerekli donanımın olması ya da anakartın bu işlemleri desteklemesi gerekir. Örnek vermek gerekirse anakartınız maksimum 1 GB RAM'i desteklemekte ama siz daha fazla bellek eklemek istiyorsunuz. Bunun tek çözümü anakartınızın sitesinden indireceğiniz küçük dosyaları disketlere aktarmak ve cihazınızı floppy'den boot edip yüklemeyi gerçekleştirmek yükleme sırasında notlarına göz atarsanız yükleme sonucunda neler kazanabileceğinizi öğrenebilirsiniz. Ancak bu işlem son derece ciddi bir işlemdir. İşlemin herhangi bir nedenden dolayı yarıda kesilmesi (elektrik kesilmesi, disket okumaması vb.) durumunda güncelleştirme yarıda kesilecek ve var olan sistem zarar görecektir ve anakartınız bir daha açılmayacaktır. Bu yüzden mutlaka UPS(kesintisiz güç kaynağı) kullanılması gerekir.
Bilgisayarın ana ayarı gibi düşünülmelidir.

BIOS aynı zamanda kullanıcı arabirimine (kısaca UI-user interface) de sahiptir. Genellikle bu, bilgisayar başlatıldığında klavyedeki belli bir tuşa basılarak erişilen bir menü sistemidir. BIOS kullanıcı arabiriminde kullanıcı:

Bilgisayar donanımını yapılandırabilir.
Sistem saatini ayarlayabilir.
Sistem bileşenlerini etkinleştirebilir ya da devre dışı bırakabilir.
Hangi cihazların potansiyel önyükleme aygıtı olarak seçilebilir olduğunu seçebilir.

İkincil BIOS
Sistem BIOS'u güncellemesi sırasında oluşabilecek elektrik kesintisi veya elektrik dalgalanmasının haricinde Win.Cih virüsü gibi BIOS'u bozabilecek normal şartlarda sistemi açılmaz haline gelmesi ile sonuçlanacaktır. Bu ve buna benzer sorunları ortadan kaldırmak için geliştirilen İkincil BIOS uygulamaları mevcuttur.

Dual BIOS
1999 yılında GIGABYTE Dual BIOS technology adıyla duyurulan 2. BIOS yedek BIOS üzerinden bozulan BIOS'un tekrar programlanmasına olanak sağlar.

Dezavantajı BIOS yongalarının anakart üzerine lehimli oluşudur.

Safe BIOS
MSI anakart firması tarafından geliştirilen BIOS teknolojisidir. Tek bir BIOS üzerinde yazılım 2 farklı alanda kayıtlıdır. Birçok otorite tarafından bu durumun %100 güvenilir olmayacağı ima edilmiştir.

Twin BIOS
GIGABYTE Dual BIOS teknolojisine göre tek artısı çıkartılabilir lehimsiz BIOS yongası şeklinde olması son kullanıcılar açısından posta siparişi ile tamir edilebilir oluşu sayesinden dikkat çekmiştir.

Hız Aşırtma
Bazı BIOS çipleri hız aşırtmaya (overcloking) imkân tanır. Hız aşırtma BIOS'un üretim kapasitesini zorlaması demektir. Hız aştırma işlemi uzun vadede bileşen ömrüne zarar verebilir. Ayrıca aşırı ısınma ve kendini yok etme gibi sonuçlar doğurabilir.

Dış bağlantılar
Terminoloji
İlk olarak CP/M işletim sisteminde, booting sürecinde CP/M yüklenirken hardware (CP/M makinaları genellikle ROM'larında basit bir boot loader'a sahiptir.) ile doğrudan bağlantı kuran bölüm olarak görüldü. Çoğu DOS versiyonu "IBMBIO.COM" ya da "IO.SYS" adı verilen CP/M BIOSa analog olarak bağlı dosyalara sahiptir.

Dipnotlar
Mueller: 2001, s. 327 vd.
Mueller, a.g.e.
Mueller, a.g.e., s. 339

Kaynakça
Scott Mueller, Herkes İçin PC Donanım Bakım Kılavuzu, Çev. Mehmet Çömlekçi, Alfa Y., İst. 2001.